对于大多数人而言,“压敏与非压敏材料”这类专业术语或许会让人一头雾水。但实际上,这些材料每天都悄无声息地陪伴在我们身边,只是它们善于“隐藏”,以至于我们常常察觉不到它们的存在。它们是电子产品的附属配件,不过既不属于传统意义上的电子配件,而是专门为电子产品增添实用功能的配件。为了更好地理解,下面举个简单的例子。
就拿常见的压敏模切材料——手机屏幕保护膜来说,几乎所有使用过手机的人都见过它,也清楚它的功能,即保护手机屏幕不被划伤和刮伤。这便是应用于电子产品手机上的、我们能直观看到的压敏材料。实际上,手机内部还有许多压敏与非压敏材料产品,它们因材料不同而功能各异,在手机中承担着不同的职责,这些功能将在后续详细阐述。
一、压敏胶材料特性对模切质量的影响
压敏胶材料属于复合材料,由基材、粘合剂、硅油涂层和离型纸构成。其模切方式与传统印刷材料(如纸张模切)截然不同。纸张模切是将材料整体切穿,而压敏胶材料模切只需切穿基材和粘合剂层,保留离型纸及其表面的硅油涂层,最终让模切成型的形状留在离型纸上。
压敏胶材料的模切质量受多种因素影响,包括模切方式、模切装置精度、模切版精度、模切刀片与材料的匹配情况等。此外,压敏胶材料自身的特性,如基材、粘合剂和离型纸的性能差异,也会导致各种压敏胶材料的模切特性有所不同。下面将分别介绍基材、粘合剂和离型纸对模切质量的影响。
基材对模切的影响
影响模切质量的基材因素主要有种类、强度和厚度。
基材的种类
基材大致可分为纸张和薄膜两大类。普通纸张类材料的切断原理与薄膜材料略有差异。从理论上讲,模切时需将基材和粘合剂一同切穿,但实际上,模切纸张类材料是刀具切削和纸张受力断裂共同作用的结果。刀刃向下切削的同时,会将纸张向两侧挤压,因此,相对而言,纸张类材料的模切精度较低。在分析样品时,常能看到一些标签有毛边,这就是由于材料纤维较粗,自然断裂形成的。
基于纸张类材料的模切特性,并考虑到刀刃的磨损,平压平模切刀片的角度通常设定为52°。若角度过大,对材料的挤压变形就会增大,水平方向的分离力会使材料断裂分离现象加剧。
薄膜类材料的模切则是一个完全切穿的过程。由于薄膜类材料大多具有韧性,不会自然断裂,所以切穿三分之二是不合适的,必须完全切穿或者切穿五分之四的厚度,否则排废时会连同标签一同剥离。因此,模切薄膜材料的刀刃要锋利、硬度要高,需采用小角度模切刀,刀刃角度通常在30° - 42°之间。若使用大角度的模切刀,不仅模切困难,而且如果刀刃不锋利,还会出现基材切不穿、离型纸断裂的情况,或者使成品标签的边缘出现翻边现象,导致渗胶。总体而言,模切薄膜的精度高于纸张类材料,因此对设备精度、模切版精度和离型纸都有一定要求。
基材的强度
基材的强度与基材的厚度、纤维(高分子)结构和自身湿度有关。在压敏胶材料的模切过程中,与基材关联最大的因素是排废速度。环境湿度越大,材料受潮后自身强度越弱,就越容易拉断,甚至无法排废。
在设计版式时,要根据材料的强度,通过试验合理安排标签的排废尺寸和排废速度。这样不仅可以提高生产效率,还能减少材料浪费。
基材的厚度
材料的厚度直接影响模切的深度。材料越厚,越容易模切,因为材料越厚,模切的公差越大,切穿离型纸的几率就越小。相反,材料越薄,越容易出现切穿离型纸的故障。例如,在同一台平压平标签模切机上分别模切80g/m²和60g/m²、离型纸相同的基材,结果发现80g/m²的材料模切排废正常,而换上60g/m²的材料后,模切时经常出现排废断裂、离型纸切穿和掉标现象,需要频繁停机进行垫版,浪费较大。
出现这类情况有多种原因,如果采用圆压圆模切方式或减小模切面积,使用精度高的设备等,这种现象可减少或避免。所以,模切薄型基材时,一定要在精度高的设备上进行,尽量减少模切面积(尤其是小标签),使用专业模切版生产商的模切版,同时还要注意垫版精度。基材的厚度与强度成正比,直接影响排废速度。分别用80g/m²和60g/m²的材料做排废对比试验,结果是前者比后者的生产效率提高了20% - 30%。
粘合剂对模切的影响
压敏胶材料中常用的粘合剂有四种类型:丙烯酸类水性乳胶、橡胶类热熔胶和溶剂型橡胶或丙烯酸类粘合剂,其中使用最广泛的是乳胶和热熔胶。
由于粘合剂的原材料和配方不同,其理化特性也存在差异。水乳胶由微小的胶囊构成,内聚力相对较小,胶膜间容易分离;而热熔胶由内聚力大的橡胶类物质构成,胶膜之间很难分离。
在模切时,对于水乳胶材料,若粘合剂层未被切断或完全没有切断,标签仍可正常排废,因为排废时的拉力很容易拉断胶层。而在模切热熔胶型压敏胶材料时,如果模切不到位,不是标签连同废纸边一起剥下,就是离型纸切穿。因为热熔胶层只有完全切断(或大部分切断)才能正常排废,否则未被切穿的胶膜会连同标签一同剥下,增加了模切难度。因此,模切乳胶型压敏胶材料相对容易,热熔胶型压敏胶材料对模切技术要求较高,这也是加工热熔胶材料消耗大、生产效率低的主要原因。
离型纸对模切的影响
离型纸质量是影响模切质量的关键因素,离型纸的厚度、平整度、纤维结构和强度都直接影响模切质量。目前,常用的离型纸分为不透明离型纸和半透明离型纸两大类。
不透明离型纸型压敏胶材料定量一般在90g/m²以上,有一定的挺度,既适合单张纸印刷,也适合卷筒纸印刷,成品标签多用于手工贴标。透明离型纸型压敏胶材料定量一般为60 - 70g/m²,离型纸纤维有一定的密度或紧度,主要用于卷筒纸印刷,不适合单张纸印刷,成品标签用于自动贴标。压敏胶材料要求离型纸平整度好、厚度均匀、整体透光度一致,密度越大越好,以便于基材完整模切。
不透明离型纸
常用的不透明离型纸以颜色区分,可分为黄色和白色两种;以结构区分,分为预涂PE涂层和不带PE涂层两种。涂布PE涂层有两个目的:一是封住纸张表面的毛孔,使其光滑平整,在其上涂布硅油时可减少涂布量,降低成本;另一个作用是改善模切特性,因为PE涂层相当于一层缓冲垫,具有一定的韧性和弹性,可减少离型纸的断裂。
实践表明,带PE涂层的离型纸抗断裂性能远远低于不带PE涂层的离型纸材料。由于厚离型纸标签主要用于手工贴标,模切质量不合格对手工贴标有一定影响。例如,模切不断时,手工排废会连同标签一同揭下来;若将离型纸切穿或切穿一半,操作者揭标也非常困难。
不透明离型纸在平压平模切机上模切时,常见故障是离型纸断裂。所以保证模切刀精度和衬垫平整的基础上,要尽量选用平整度好、纤维拉力大和厚度均匀的离型纸,以提高模切质量。
半透明离型纸
半透明离型纸又称薄离型纸,目前,模切压敏胶材料常用格拉辛离型纸(玻璃离型纸)。格拉辛离型纸有两个指标会影响模切质量:一是厚薄均匀性,二是纤维结构。
其中,离型纸厚薄均匀性最为重要,尤其是在圆压圆模切时。因为模切刀辊的尺寸由离型纸的厚度决定,如果离型纸厚度不均匀,刀刃就会切穿或切不到离型纸,给排废工序带来麻烦。
格拉辛离型纸的纤维结构对圆压圆模切来说,主要影响模切速度。因为纤维强度直接影响排废断裂速度,速度越快、拉力越大,排废越容易。如果材料本身强度大,即可提高模切速度。但对于速度较慢的平压平式模切,纤维结构对模切质量影响不大。
此外,纤维的韧性和抗断裂性对模切质量影响非常大。纤维韧性好的离型纸,在精度低的设备上模切可能不会出问题;但如果离型纸的纤维脆、韧性差,就只能在设备精度高、模切质量好的设备上进行模切加工。这说明设备精度也是影响模切质量的因素之一。
曾有这样一个案例:有两种基材相同、离型纸不同的压敏胶材料,在两台标签设备上同时加工。结果在精度高的设备上模切,两种材料的模切质量都正常;而在精度低的设备上模切,离型纸纤维韧性差的材料经常出问题,无法正常生产。这个案例说明,模切质量既与压敏胶材料本身有关,也与设备的精度有关。
模切技术要点
既然压敏胶标签材料的各项性能,如压敏胶基材的强度、粘合剂的特性和离型纸的强度对标签的模切质量有一定影响,那么在选择压敏胶材料和进行标签加工时,就应有一定要求,采用高质量的材料或相应的模切工艺,以提高标签模切质量。
通过多年实践,并归纳总结工作中遇到的问题,现提出正确选择压敏胶材料、有效提高模切质量的几个注意事项:
不要使用模切过纸张类材料的模切版来模切薄膜材料,因为刀刃已经磨损,不适合再模切薄膜。
平压平模切时,尽量减少模切面积,尤其是满版小标签。因为版面大、排刀多,质量很难保证。
平压平模切时,垫版要经常更换,尤其是加工长版活。因为切痕会影响新版式标签的模切质量。
平压平模切时,模切力度要恰到好处,这考验师傅的调刀技术,有时候宁可切得浅一些。
经常检查模切质量,尤其是自动贴标的标签,以避免出现大批量的质量问题。具体检测方法是,用信号笔在离型纸上涂抹,检查离型纸的切痕渗透情况。
模切大面积、图案复杂的标签,要到专业厂家制作模切版,以保证模切精度。
要保持刀刃的锋利,建立档案,记录每块模切版的使用情况,以便及时更换刀片。要用小角度、硬度高的专用刀片模切薄膜压敏胶材料,尤其是PE材料。
以上就是小编今天为大家整理的关于压敏与非压敏材料的模切工艺以及影响压敏胶模切的因素,希望对各位新手模切师傅能够有所帮助,如果您对压敏材料模切有自己独到的见解,也欢迎评论区留言互动!